(57)【要約】【課題】極めて低背化されたコネクタを実現することができるとともに、コネクタを構成する部品数を低減して、生産性を向上し、かつ、コネクタの信頼性を高める。【解決手段】樹脂で形成された本体を備え、この本体には、表面上に導電層が形成されたバネ部が一体に形成されており、バネ部を本体の厚さ方向に弾性変位させるように、導電層に接続対象物を押圧し、接続対象物と導電層を電気的に接続する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂で形成された本体を備えたコネクタであって、
前記本体には、表面上に導電層が形成されたバネ部が一体に形成されており、
前記バネ部を前記本体の厚さ方向に弾性変位させるように、前記導電層に接続対象物を押圧し、前記接続対象物と前記導電層を電気的に接続することを特徴とするコネクタ。
【請求項２】
前記バネ部は、前記本体の厚さ方向に突出するように湾曲した湾曲部である請求項１記載のコネクタ。
【請求項３】
前記本体の実装基板面側の面には、樹脂めっきにより第２導電層が形成されており、前記導電層と前記第２導電層は、互いに電気的に接続されている請求項１又は請求項２記載のコネクタ。
【請求項４】
前記導電層と前記第２導電層は、前記本体を厚さ方向に貫通するように形成された導体路により接続されている請求項３記載のコネクタ。
【請求項５】
前記本体には、樹脂めっきにより第３導電層が形成されている請求項１から請求項４のいずれか１項記載のコネクタ。
【請求項６】
前記導電層は樹脂めっきで形成されている請求項１から請求項５のいずれか１項記載のコネクタ。
【請求項７】
前記湾曲部には、頂上部に溝が形成されている請求項２記載のコネクタ。
【請求項８】
前記接続対象物は、シェルにより前記導電層に押圧される請求項１から請求項７のいずれか１項記載のコネクタ。
【請求項９】
前記接続対象物は、自身を前記湾曲部に押圧することにより、前記導電層と電気的に接続される請求項１から請求項７のいずれか１項記載のコネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケーブル、基板その他の接続対象物を保持するためのコネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
ケーブル、基板その他の接続対象物を保持するための従来のコネクタとしては、例えば特許文献１〜３に記載されたものがあった。
【０００３】
特許文献１に開示されたコネクタは、互いに略平行に延びるようにインシュレータに保持されたコンタクトのスタビライザ脚と接触脚との間に、ケーブルを挿入した後に、スタビライザ脚に係合したアクチュエータを回動させることにより、スタビライザ脚の弾性力を用いて、アクチュエータと接触脚とでケーブルを押圧挟持して、ケーブルに対する接触圧力を得ている。
【０００４】
特許文献２に開示されたコネクタは、ボディの切り欠き溝に収容されたベース片の一端から略Ｕ字型に曲成され弾性変位可能とされた接触片と、ベース片の他端から延びる接触部と、が設けられた弾性コンタクトを備え、互いに対面する二つの基板の一方に接触片が弾性変位しつつ接触し、他方に接触部が弾接するものである。
【０００５】
特許文献３に開示されたコネクタは、成形された回路部品の表面に設けられた接続部上にケーブルの導体露出部を配置し、カバーに収容した金属バネをケーブルに押しつけることにより、金属バネの弾性力で導体露出部を接続部に強く押し当てるものである。
【特許文献１】特開２００３−１７１６７号公報
【特許文献２】特開平１１−１０２７５８号公報
【特許文献３】特開平８−１４８２０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１のコネクタは、コンタクトの接触脚とスタビライザ脚とでケーブルを挟み込む構造となり、さらに、コンタクトがインシュレータ内に収容される。よって、接触脚、スタビライザ脚、及びこれらを挟むインシュレータの上下面からなる積層構造となるため、コネクタの低背化が困難である。
【０００７】
また、特許文献２のコネクタでは、弾性コンタクトの厚さだけで０．１〜０．２ｍｍ程度必要であり、さらに、弾性変位を可能とするために弾性コンタクトが空隙を備えた略Ｕ字状としているため、コネクタの低背化は困難である。さらに、弾性コンタクトと実装基板上のパターンの短絡を防止するため、弾性コンタクトが実装される位置にパターン禁止領域を作らなければならず、これにより実装基板上に形成するパターンに制約が生じるという問題がある。
【０００８】
また、特許文献３のコネクタでは、成形回路品及びこの表面上に形成された接続部のいずれも弾性変位するものではないため、これらのみではコネクタとして機能しなかった。コネクタとして機能させるためには、電気絶縁体を介してカバーに収容した金属バネにより、ケーブルを接続部に押しつける必要がある。したがって、成形回路品及び接続部に加えて、金属バネ、電気絶縁体、及びカバーを積層した構造とならざるを得ないため、コネクタの低背化は困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明のコネクタは、樹脂で形成された本体を備えたコネクタであって、本体には、表面上に導電層が形成されたバネ部が一体に形成されており、
バネ部を本体の厚さ方向に弾性変位させるように、導電層に接続対象物を押圧し、接続対象物と導電層を電気的に接続することを特徴としている。
【００１０】
上記バネ部は、本体厚さ方向に突出するように湾曲した湾曲部であることが好ましい。
【００１１】
上記本体の実装基板面側の面には、樹脂めっきにより第２導電層が形成されており、導電層と第２導電層は、互いに電気的に接続されていることが好ましい。さらに、導電層と第２導電層は、本体を厚さ方向に貫通するように形成された導体路により接続されているとよい。
【００１２】
上記本体には、樹脂めっきにより第３導電層を形成することができる。
【００１３】
上記導電層は樹脂めっきで形成することが好ましい。
【００１４】
上記湾曲部には、頂上部に溝が形成されているとよい。
【００１５】
上記接続対象物は、シェルにより導電層に押圧することができる。
【００１６】
上記接続対象物は、自身を湾曲部に押圧することにより、導電層と電気的に接続することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によると、樹脂製の本体に弾性変位可能なバネ部を設け、このバネ部の表面上に形成した導電層に接続対象物を押圧して、接続対象物と導電層を電気的に接続することにより、本体と導電層のみの積層構造として、極めて低背化されたコネクタを実現することができるとともに、コネクタを構成する部品数を低減することができるため、生産性を向上し、かつ、コネクタの信頼性を高めることができる。さらに、本体を絶縁性の樹脂としているため、本体の実装基板側に導電層を形成しない限り、実装基板上にパターン形成禁止領域を設定する必要がなくなる。また、本体にバネ部を一体に形成していることから、コンタクトや金具等の部品が削減でき生産性及びコスト面で有利になるとともに、組立がないことから接触部の位置精度を向上させることができ、より狭ピッチのコネクタとすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明にかかる実施形態を図面を参照しつつ詳しく説明する。
本実施形態は、本発明の接続対象物がケーブル（例えば、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）、フレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ））である場合を示すものであるが、本発明は  この実施形態には限られず、例えば、基板や別のコネクタ、他の電子部品を接続対象物とすることができる。
【００１９】
本実施形態に係るコネクタは、図１に示すように、平面視略長方形の板状の本体１０を備える。この本体１０は電気絶縁性の樹脂（例えば、９Ｔナイロン、６６ナイロン及び４６ナイロンその他のナイロン（ＰＡ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体（ＡＢＳ））を成形することにより所定形状としている。すなわち、その長手方向に延びる一方の側面１１の両端には、本体１０との間でケーブル６０（図６）を挟持（保持）するためのシェル４０（図５）の係合部４１、４２が回動可能に係合する回動軸２１、２２が設けられ、他方の側面１２の両端には、シェル４０を閉じてケーブル６０を挟持したときにシェル４０の嵌合凸部４３、４４が嵌入される切り欠き部２３、２４が設けられている。ここで、シェル４０は、スタンピング成形により形成された本体１０と対応する形状の金属板構造をなし、基材（例えばりん青銅、ベリリウム銅、チタン銅）上に、下地めっき（例えばニッケルめっき）を施した後に、仕上げめっき（例えば金めっき）を施して作製される。あるいは、ステインレス鋼等を用いてもよい。
【００２０】
なお、図５に示すように、切り欠き部２３、２４を、本体１０の長手方向に貫通するように金属板２５、２６をそれぞれ埋め込むこともできる。この金属板２５、２６の本体１０からの延出部分を基板のグランドパターン上に実装すると、シェル４０を閉じたときに、嵌合凸部４３、４４が金属板２５、２６とそれぞれ導通して、本体１０を囲むように導通する経路がで
【００２１】
本体１０には、図２、図３に示すように、本体１０の厚さ方向（図３の上下方向）外側へアーチ状に突出するように湾曲した湾曲部（バネ部）３０が形成されている。この湾曲部３０は、ケーブル６０上のパターン６２（図６）に合わせた所定のピッチで、本体１０の長手方向において互いに平行に列をなし、幅方向に２列の湾曲部群３０ａ、３０ｂが互いに千鳥配置されている。湾曲部３０の表面（シェル４０側の面）には、最も突出した部分（頂上部）において本体１０の長手方向に渡る溝３１が形成されている。
【００２２】
湾曲部３０の表面上又は表層には、樹脂めっき（例えば、ＭＩＤ（Ｍｏｌｄｅｄ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ  Ｄｅｖｉｃｅ））により、導電層３２が形成されている。本体１０の下面（裏面）（シェル４０から遠い基板実装面）には、ＭＩＤにより、本体１０の長手方向において導電層３２と対応する位置に複数の導電層（第２導電層）３６が互いに平行に形成されている。導電層３２と第２導電層３６は、本体１０の幅方向略中央において本体１０の厚さ方向に渡って、ＭＩＤにより、形成された導体路（ＶＩＡ（層間導体路））３８により電気的に接続され、第２導電層３６は実装基板のパターンに半田付けされる。導電層３２及び導電層３６は、本体１０との密着性を考慮し、樹脂に銅下地を施した後に、ニッケル層を施し、金めっきや錫めっきを施して形成される。
また、本体１０の一部に、コネクタとして付加的な機能、例えば、剥離強度向上、グランド接続、ＥＭＩ対策、所定回路の接続（ジャンパー接続）等を目的とした補助パターン（第３導電層）を形成することもできる。この補助パターン３９は、例えば、本体１０の裏面の長手方向両側に形成することができる（図１（ｂ））。従来のコネクタでは別部品として金具やシェル等を取り付けていたが、ＭＩＤで形成するため導電層３２や第２導電層３６と同時に形成できるので、部品点数や組立工程を削減しつつ実現することができる。
さらに、湾曲部３０の基板面側は導電層が形成されていないため、実装基板上にパターン形成禁止領域を設定する必要がなく、パターンを形成することのできる範囲が拡がるため、パターン形成の制約を少なくすることができる。
なお、図３では、湾曲部群３０ａを含む幅方向断面を示しているが、湾曲部群３０ｂも同様の構成であるため図示を省略した。
【００２３】
また、シェル４０の裏面４５には、回動軸２１、２２を中心に回動して閉じたときに、湾曲部群３０ａ及び湾曲部群３０ｂの溝３１及びその周辺をそれぞれ押圧することができるように突出した押圧凸条部４６、４７が、長手方向に沿って互いに平行に設けられている。
【００２４】
湾曲部３０をアーチ状に湾曲させたことにより、シェル４０を閉じてケーブル６０を導電層３２に押圧して湾曲部３０を弾性変位させたときに、湾曲部３０が破壊されることを防止することができるともに、ケーブル６０と湾曲部３０との接圧を向上させることができる。また、湾曲部３０に溝３１を形成したことにより、湾曲部３０とケーブル６０が２点で接触することができ、かつ、湾曲部３０にかかる圧縮応力を緩和することができる。
また、湾曲部３０は本体１０と一体に形成されているので位置精度に優れるとともに、ケーブル６０と当接した後も振れたりすることがないので高い信頼性を得ることが可能である。
さらに、湾曲部３０が樹脂で形成されているので、既存の金属板のコンタクトとは異なり形状を３次元的にすることが可能となるので、湾曲部３０のバネ性の設定の自由度が高く、小型低背ながらも所定のバネ性を得やすくなる。
【００２５】
なお、本発明のバネ部としては、本体１０の厚さ方向に弾性変位すれば、上述の湾曲部３０以外の形状とすることができる。例えば、本体１０の上面（表面）を平面として、下面（基板側の面）の略中央を凹部とする、又は、下面を略中央に向かうほど凹んだ凹面として、バネ部とすることもできる。この形状のバネ部の上面（平面）に導電層を形成して、ケーブル６０を導電層に押圧すると、バネ部が本体の厚さ方向に弾性変位して、ケーブル６０と導電層が電気的に接続される。
【００２６】
本体１０の下面において、図４に示すように、平行に配列された第２導電層３６の間はそれぞれ凹部１５となっている。この凹部１５には、湾曲部群３０ａ又は湾曲部群３０ｂに対応する位置に、本体１０の幅方向に延びる凸部１６が形成されている。第２導電層３６が凸部１６によって仕切られていることにより、凸部１６が障壁となって実装時の溶融半田による短絡を防止することができ、また、凸部１６と第２導電層３６との間に凹部１５が形成され、この凹部１５が第２導電層３６と実装基板のパターンとを接続する半田フィレットを形成する空間となる。
さらに、半田が余剰な場合は短絡や半田あがりが生じやすいことから、第２導電層３６やその近傍に導体路３８とは別の導体路（ＶＩＡ）を設けて、この導体路を余剰な半田を溜める半田溜まりとして機能させてもよい。これにより、基板とコネクタとの接合強度が向上するというメリットもある。
【００２７】
以上の構成のコネクタでは、基板７０上に実装された本体１０の側面１２側からケーブル６０を挿入し、その先端を本体１０に設けた突き当て面２８に当接させて、湾曲部群３０ａ、３０ｂの溝３１上にケーブル６０のパターン６２を配置する。このときにケーブル６０の側面にタブを形成し、コネクタにタブ受け部２９を形成して係合させると位置が正確になり、作業性が向上する。この状態で、回動軸２１、２２を中心にシェル４０を回動させていくと、押圧凸条部４６、４７が、ケーブル６０及び湾曲部群３０ａ、３０ｂの溝３１及びその周辺を押圧する。さらにシェル４０を回動させて嵌合凸部４３、４４を切り欠き部２３、２４にそれぞれ嵌合してシェル４０を閉じていくと、湾曲部３０は基板７０に近づくように弾性変位する。このように、湾曲部３０を弾性変位させるようにシェル４０を閉じて、ケーブル６０のパターン６２と導電層３２を強く接触させることにより、ケーブル６０と導電層３２を電気的に接続することができる。このコネクタでは、図６に示すように、シェル４０を閉じた後に、本体１０の厚さ方向に、本体１０、ケーブル６０、及びシェル４０のみが積層される構成であるため、従来のコネクタよりさらに低背化を進めた極めて低背化されたコネクタを実現することができる。例えば、本体１０の厚さを０．３ｍｍ、シェル４０の厚さを０．１２ｍｍとすれば、全体の厚みが０．５ｍｍ以下のコネクタの実現が可能となる。
【００２８】
以下に変形例について説明する。
上述の実施形態のシェル４０は、回動軸２１、２２を中心に回動するものであったが、例えば、本体１０にガイド部材を設けて、このガイド部材に案内されて本体１０の表面と平行にスライドするシェルを用いることもできる。この場合も本体１０の厚さ方向の積層構造は本体１０、ケーブル６０、及びシェルのみであるため、極めて低背化されたコネクタを実現できる。
【００２９】
湾曲部３０の頂上部及びその周辺の表面形状は、上述の溝３１のような溝形状に限らない。例えば、頂上部の稜線に一つ又は複数の突起を設けてもよい。突起の形状は、例えば、半球形状、立方体状、幅方向に延びる（稜線に沿った）棒状とすることができる。複数の突起を設ける場合は、湾曲部３０の頂上部の稜線上に配置してもよいし、稜線に対して対称な位置に配置することもできる。また、上述の溝３１のような溝構造と突起構造を併用してもよい。また、溝や突起を設けない湾曲面のままであってもよい。なお、導電層３２を湾曲部３０上に形成して、湾曲部３０を弾性変位させるようにケーブル６０を導電層３２に押圧することにより確実に電気的な接続を得ることができるが、導電層３２とケーブル６０との接触は、面接触よりも稜線接触や点接触の方が集中加重を得やすい。
【００３０】
上述の実施形態は、軟性のケーブル６０をシェル４０を用いて湾曲部３０に押圧させるものであったが、接続対象物が硬性を備える場合（例えば、基板、別個のコネクタ、別個の部品である場合）は、これらの接続対象物自身で湾曲部３０を押圧することができるため、さらに低背化することができる。すなわち、ここで言う硬性とは、接続対象物自身で湾曲部３０を押圧したとき、接続対象物と導電層３２が電気的に接続されるように、湾曲部３０が本体１０の厚さ方向に弾性変位する程度の硬さである。また、接続対象物が別個のコネクタである場合において、本体１０のように湾曲部の表面上に導電層を形成したり、あるいは単に平板の表面上に導電層を形成し、本体１０の導電層と押圧接触させることもできる。このように構成したコネクタは、プラグコネクタ及びリセプタクルコネクタからなる従来のコネクタの代替として用いることができ、これにより、極めて低背化されたＢｏａｒｄ  ｔｏ  Ｂｏａｒｄコネクタを実現することが可能となる
【００３１】
また、インサート成形により本体１０内に金属プレートを埋め込むと、本体１０、特に湾曲部３０の強度を補強することができ、本体１０に嵌合したシェル４０の保持が確実となる。金属プレートの厚さは、例えば本体１０の厚さが０．３ｍｍの場合には、本体１０の厚さへの影響が少なく、かつ、製造しやすいという観点から、０．０３ｍｍ〜０．０８ｍｍが好ましい。
【００３２】
本発明について上記実施形態を参照しつつ説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、改良の目的または本発明の思想の範囲内において改良または変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態に係るコネクタの構成を示す斜視図であって、（ａ）は表面側からみた図、（ｂ）は実装基板側の面から見た図である。
【図２】図１のＩＩ部分の拡大図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係るコネクタに取り付けられたシェルが開いている状態を示す斜視図である。
【図６】シェルを閉じてケーブルをコネクタの湾曲部に押圧している状態を示す、図３に対応する断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０    本体
３０    湾曲部（バネ部）
３１    溝
３２    導電層
３６    第２導電層
３８    導体路
３９    補助パターン（第３導電層）
４０    シェル
６０    ケーブル
７０    基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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